«Nauka»: gros plan sur le nouveau module spatial russe de l’ISS

Centre spatial Ioujny/Roskosmos
Le module spatial Nauka devait être envoyé dans l’espace il y a 14 ans, mais a fait face à de nombreux écueils techniques qui ont retardé sa mise en orbite. Son lancement, il y a quelques jours, était donc un événement historique, sans aucune exagération. Regardons ensemble pourquoi ce module est si important, surtout à quelques années de la fin d’exploitation de la Station spatiale internationale (ISS).

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Nauka est un vaisseau spatial à part entière et qui fait maintenant partie de l’ISS

Nauka (« science », en russe) est le premier module russe envoyé sur l’ISS depuis 11 ans et le premier laboratoire envoyé dans l’espace par le pays. Il est cependant un peu plus qu’un simple laboratoire. Il s’agit d’un véritable vaisseau spatial qui, une fois en orbite, peut se diriger seul vers la Station spatiale internationale et s’y amarrer, ce qu’aucun module américain ou européen n’est encore capable de faire. Les modules de la NASA, par exemple, ne sont que des coquilles remplies de matériel, qui sont incapables de voler seules et qui sont amenées à l’ISS par les navettes de ravitaillement puis amarrées à l’aide d’un bras mécanique.

Nauka pèse plus de 21 tonnes, ce qui en fait le module russe le plus lourd. Il mesure 13m de long et 4,2m de diamètre. Il a décollé du cosmodrome de Baïkonour, au Kazakhstan, et s’est arrimé à la Station spatiale internationale après huit jours de vol, le 29 juillet.

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On y mènera notamment des expériences scientifiques sur la croissance des embryons

Initialement, Nauka a été conçue comme un module destiné aux expériences scientifiques, comme son nom l’indique. À l’heure actuelle, la partie russe de l’ISS comporte deux grands modules, Zarya et Zvezda (signifiant respectivement « aube » et « étoile »), et trois petits, utilisés comme quais d’amarrages pour les vaisseaux spatiaux.

Zarya est surtout utilisé comme stockage. Ne reste que Zvezda, le module principal de la partie russe de la station, où se trouvent seulement deux quartiers d’habitation, le système permettant aux occupants de la station de respirer et les systèmes de commandes. Il n’y a donc pas d’espace disponible pour mener des expériences scientifiques : l’équipement est placé dans le « couloir » lors de son utilisation, puis rangé dans l’espace de stockage.

L’espace disponible dans Nauka, à l’inverse, est plus que suffisant. Il y a 14 postes de travail à l’intérieur du module et 16 à l’extérieur, ainsi qu’un laboratoire séparé dédié aux expériences scientifiques. On y trouve par exemple une centrifugeuse qui permettra de créer de la gravité artificielle et d’étudier l’effet de différentes forces de gravité sur le développement des embryons.

Une autre innovation significative est le bras télémanipulateur européen, ou « ERA », situé à l’extérieur du module. Il s’agit d’un bras mécanique qui permettra de faire moins de sorties dans l’espace pour effectuer des travaux de réparation, techniques ou scientifiques. Sur les autres modules scientifiques, en effet, les capteurs et outils d’expérimentation doivent être manuellement installés à l’extérieur du vaisseau par les astronautes.

En bref, Nauka est innovant, à la fois pour la partie russe de la station et en comparaison avec les autres modules scientifiques de l’ISS, le module américain Destiny, le module européen Columbus et le module japonais Kibo. Cependant, il n’a pas que des qualités. Les baies scientifiques, par exemple, ne sont utilisables qu’avec des équipements conçus spécialement pour elles. De manière générale, dans les autres modules de la station, tout est uniformisé.

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L’histoire dramatique de la préparation de Nauka, qui a pris 14 ans

Nauka est devenu l’un des problèmes les plus épineux de la partie russe de l’ISS, et surtout l’un des plus longs à résoudre. Les travaux sur le module ont été lancés au début des années 2000, sur la base d’un module de rechange de Zarya. Ce dernier a été le premier module envoyé dans l’espace, mais, bien qu’il soit installé dans la partie russe de la Station spatiale internationale, il a été financé par la NASA et lui appartient donc.

La doublure de Zarya était prête à 80% quand il a été décidé de la transformer en laboratoire spatial et son lancement a été annoncé pour 2007. Cependant, à partir de là, les échéances de ce projet ambitieux n’ont cessé d’être repoussées, que ce soit pour des problèmes techniques ou financiers.

Les scientifiques ont vraiment commencé à s’arracher les cheveux en 2013. Après avoir mené des tests, ils ont en effet découvert de petits copeaux métalliques dans les conduites de carburant. Il s’agissait de déchets issus de la production mesurant une centaine de microns chacun. Ces mêmes particules ont ensuite été découvertes dans les réservoirs de carburant et s’en débarrasser s’est avéré impossible. « Le nettoyage a été fait dans une terrible précipitation. Deux équipes ont travaillé sept jours sur sept, surveillées par une commission, à tenter de nettoyer les réservoirs et les conduites et à faire des tests. Nous avons reçu un compterendu déclarant que le réservoir était propre, puis il s’est de nouveau encrassé après un certain temps », déclaraient des sources au centre Khrounitchev, où le module a été conçu.

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Ces particules ont failli clouer Nauka au sol pour toujours. Le fait est que les particules du réservoir et des conduites peuvent ensuite entrer dans les moteurs et les bloquer. Le module risquait donc d’être bloqué en orbite basse avant de se consumer dans l’atmosphère. Or, il n’était même pas envisageable de changer les moteurs : leur fabricant avait entretemps fermé ses portes. En outre, en Russie, il n’existe plus de fabricants créant des produits similaires avec les paramètres nécessaires. Enfin, les réservoirs de secours du module ont eux-mêmes ensuite été contaminés par ces particules.

Après de nombreuses tentatives de nettoyage des réservoirs, la commission a autorisé leur usage à la condition qu’ils ne soient utilisés qu’une seule fois, pour la mise en orbite et l’amarrage à la Station spatiale internationale, et que le module ne soit pas intégré au système de moteurs complexe de l’ISS, ce qui serait dangereux pour toute la station.

Nauka prolonge la durée de vie de l’ISS, mais pas pour longtemps

La station cessera d’être exploitée en 2024, et les pays membres du projet se demandent que faire de cet immense satellite terrien après cette date. Le vice-directeur général de la principale corporation de construction spatiale, RKK Energuia, Vladimir Soloviov, déclarait : « Déjà aujourd’hui, il y a plusieurs éléments de la station qui sont sérieusement endommagés et qui sont hors service. Beaucoup d’entre eux ne sont pas remplaçables. Nous prévoyons un effet boule de neige sur le reste de la station après 2025 ».

Plusieurs options sont étudiées par les différents pays, comme faire « s’écraser » la station dans un océan ou encore la garder dans l’espace et s’en servir de station pivot entre la Terre et la Lune. La Russie, elle, préconise clairement de prolonger la durée d’exploitation de la station jusqu’à 2028 ou même 2030, après quoi elle sortira du projet de l’ISS et créera sa propre station spatiale, ROSS. L’arrivée de Nauka peut prolonger la durée d’exploitation du segment russe de plusieurs années.

Cependant, le module ne fera ensuite pas partie de ROSS. « La recherche derrière Nauka est trop liée à la Station spatiale internationale, on ne peut tout simplement pas l’amarrer à une autre station »déclarait Soloviov en avril 2021.

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